植物所發現VPS28調控生長素介導的植物生長發育

　　內吞體分選轉運復合體（ESCRT）在真核生物中高度保守，在泛素化質膜蛋白的胞內降解過程中發揮重要作用。ESCRT復合體主要參與多泡體形成、胞質分裂和病毒出芽過程。該復合體含有多個組分，在動物中研究較多，而在植物中一些組分的功能尚不清楚。

　　中國科學院植物研究所程佑發研究組通過遺傳篩選，獲得胚胎和幼苗缺失子葉的擬南芥ncp104 pid雙突變體，研究發現這種發育缺陷是由于PID和VPS28A突變造成的。在ncp104突變體中，ESCRT-I復合體中VPS28A蛋白的第194位谷氨酸突變為賴氨酸（VPS28^E194K），導致植株矮小、開花時間晚、葉片小和角果短小等表型。然而，vps28a功能缺失突變體卻與野生型類似。研究發現，ncp104是一個少見的隱性、功能獲得性突變體，多數功能獲得性突變體均為顯性突變。與之類似的隱性功能獲得性突變在秀麗線蟲deg-1基因（編碼一種鈉離子通道）的u506突變體中會導致神經元變性和線蟲行為異常。

　　研究發現，擬南芥VPS28A和VPS28B兩個基因功能冗余，且為胚胎發育必需；它們共同調控液泡的形成，以及定位于質膜上的生長素運輸載體蛋白PIN1的胞內分選和轉運，從而調控生長素介導的生長發育。vps28a vps28b雙突變體中PIN1蛋白累積在尺寸較小的異常液泡膜上。同時，ncp104突變導致VPS28^E194K與ESCRT-I復合物的另一組分VPS23A的蛋白相互作用減弱，說明VPS28A蛋白保守的第194位谷氨酸可能對于它們的互作和功能較為重要。VPS28^E194K可能造成蛋白穩定性降低和細胞毒性。該研究為理解植物中VPS28的功能提供新視角和研究材料。

　　相關成果在線發表在The Plant Journal上。植物所已畢業博士研究生劉建陽和王艷寧為論文共同第一作者，研究員程佑發為論文通訊作者。研究工作得到國家自然科學基金和國家重點研發計劃等的資助。

　　A.ncp104是一個隱性功能獲得性突變體；B.vps28a vps28b雙突變體的胚胎發育停留在球形期而不能發育成為正常的胚胎，說明VPS28A和VPS28B是胚胎發育必需基因